1 chế tạo chất kết dính từ chất thải bùn đỏ bằng phương pháp geopolyme

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí MInh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH THANH SANG CHẾ TẠO CHẤT KẾT DÍNH TỪ CHẤT THẢI BÙN ĐỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP GEOPOLYME Chuyên ngành: Vật liệu silicat – Khoa công nghệ vật liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01-2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ : HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 25 tháng năm 2010 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Số………………………/BKĐT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh Phúc ………………………………………… NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KHOA : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN : SILICAT HỌ VÀ TÊN : TRỊNH THANH SANG NGÀNH : SILICAT Khóa 2007 Đầu đề luận án: MSHV: 00307413 Chế tạo chất kết dính từ chất thải bùn đỏ phương pháp geopolymer Nhiệm vụ ( yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Chất kết dính từ bùn đỏ Nhà máy hóa chất Tân Bình - Khảo sát khả polyme hóa thiết bị autoclave đánh giá phương pháp X-ray, IR - Khả kết dính xác định độ bền - Những kết luận cần thiết Ngày giao nhiệm vụ luận án:………………………………………………………………………………… Ngày hoàn thành nhiệm vụ:…………………………………………………………………………………… Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn: 1.PGS.TS ĐỖ QUANG MINH Tồn 2.………………………………………………………………… ……………………………………………… 3.………………………………………………………………… ……………………………………………… Nội dung yêu cầu LATN thông qua môn Ngày 02 tháng 02 năm 2009 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ( Ký ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH ( Ký ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt ( chấm sơ bộ):……………………………………… Đơn vị:……………………………………………………………………………… Ngày bảo vệ:………………………………………………………………… Điểm tổng kết:……………………………………………………………… Nơi lưu trữ luận văn:…………………………………………………… Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy thầy Đỗ Quang Minh hướng dẫn em tận tình ngày làm luận văn Tôi xin cảm ơn thầy cô môn silicat khoa Công nghệ vật liệu hỗ trợ thời gian qua Chân thành cảm ơn! Tp.HCM, 01- 2010 TRỊNH THANH SANG Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Tóm tắt Sử dụng bùn đỏ với hàm lượng (% k.l) 10,41 SiO2 ; 20,85 Al2O3 ; 42,32 Fe2O3 ; 1,43 CaO; 0,33 MgO; 0,90 SO3 ; 2,53 Na2O; 4,98 TiO2 ; 0,06 MnO; 0,22 P2O5 ; 11,19 MKN Diatomit với hàm lượng: 61,85 SiO2 ; 5,70 Al2O3 ; 6,96 Fe2O3 ; 0,87 CaO; 1,03 SO3; 2,53; 0,17 K2O; 0,10 Na2O; 0,01 TiO2 ; 0,06 MnO; 7,60 P2O5 ; 7,60 MKN để nghiên cứu tạo geopolymer phản ứng nhiệt độ áp suất cao nồi autoclave Với cấp phối liệu 50% bùn đỏ 50% điatomit, hàm lượng NaOH 0%, 5%, 10%, 15%, nhiệt độ phản ứng 120, 150 200 oC Kết đạt được: - Khả geopolyme hoá tốt, đánh giá phương pháp X-ray, IR, SEM - Cường độ bền nén đạt 7,0 MPa - Có thể sử dụng loại vật liệu xây dựng Abstract Mixing red mud having chemical composition (% weight) as 10.41 SiO2 ; 20.85 Al2O3 ; 42.32 Fe2O3 ; 1.43 CaO; 0.33 MgO; 0.90 SO3 ; 2.53 Na2O; 4.98 TiO2 ; 0.06 MnO; 0.22 P2O5 ; 11.19 LOI and Diatomite have (% w.t) 61.85 SiO2 ; 5.70 Al2O3 ; 6.96 Fe2O3 ; 0.87 CaO; 1.03 SO3; 2.53; 0.17 K2O; 0.10 Na2O; 0.01 TiO2 ; 0.06 MnO; 7.60 P2O5 ; 7.60 LOI added NaOH to research for geopolymerization by the reaction at high temperature and high pressure in autoclave vessel With a mixing 50% red mud and 50% diatomite, adding NaOH 0%, 5%, 10%, 15% The results as follow: - Good geopolymerization, come from tested results by X-ray, IR, SEM - Compressive strength reaches 7.0 MPa - The products can be used as new building materials Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh MỤC LỤC Tóm tắt DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 ĐẶT VẤN ĐỀ 11 Các nguy ô nhiễm môi trường sinh thái Tây Nguyên: 12 Các vấn đề liên quan đến quy hoạch tổng thể, hiệu kinh tế, quản lý sử dụng bền vững tài nguyên Quốc gia 13 Các vấn đề liên quan đến ảnh hưởng văn hóa, xã hội cộng đồng dân cư vùng khai thác khoáng sản 13 PHẦN : TỔNG QUAN & CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 CHƯƠNG 1: 15 SẢN XUẤT NHƠM HYDROXIT CỦA NHÀ MÁY HĨA CHẤT TÂN BÌNH15 Giới thiệu qui trình cơng nghệ sản xuất Hydroxit nhơm nhà máy hóa chất Tân Bình 17 Phương pháp sản xuất 17 Qui trình cơng nghệ (hình 3) 18 2.1 Giai đoạn nghiền quặng pha liệu 18 2.2 Giai đoạn phản ứng pha loãng 18 2.3 Giai đoạn lắng rửa bã 19 CHƯƠNG 2: 21 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN ĐỎ 21 Đánh giá mức độ ô nhiễm bùn đỏ gây 21 Các phương pháp xử lý bùn đỏ 22 2.1 Các phương pháp xử lý bùn đỏ giới 22 2.2 Phương pháp xử lý bùn đỏ Việt Nam 23 CHƯƠNG 3: 24 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GEOPOLYMER VÀ KHẢ NĂNG GEOPOLYMER HOÁ BÙN ĐỎ 24 Giới thiệu vật liệu geopolymer 24 Cơ chế phản ứng tổng hợp cấu trúc vật liệu geopolymer 25 2.1 Hòa tan Si Al từ vật liệu aluminosilicat rắn dung dịch kiềm mạnh 25 2.2 Tạo thành chuỗi sở (oligomer) Si-Si Si-Al pha nước 26 2.3 Quá trình đa trùng ngưng oligomer tạo thành khung mạng aluminosilicat chiều 26 2.4 Tạo liên kết phẩn tử rắn thành khung geopolymer đóng rắn tồn hệ thống hình thành cấu trúc polymer rắn 27 Tính chất ứng dụng vật liệu geopolymer 29 Khả geopolymer hóa bùn đỏ 30 Thiết bị phản ứng polymer hoá bùn đỏ 31 Thiết bị hỗ trợ nghiên cứu 31 6.1 Phương pháp phân tích nhiệt (DTA, TG) 31 6.2 Phương pháp X-ray 31 6.3 Phân tích dùng phổ hồng ngoại (IR) 32 Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 6.4 Phương pháp phân tích cấu trúc (SEM) 32 6.5 Phương pháp kính hiển vi nhiệt 32 6.6 Phương pháp phân tích lý 32 CHƯƠNG 4: 33 DIATOMIT (LÂM ĐỒNG) 33 Giới thiệu diatomit 33 Sự hình thành diatomit 33 Caáu tạo cuûa diatomit 34 Thành phần hoá, khoáng diatomit 35 Tính chất diatomit 35 PHẦN : THỰC NGHIỆM & KẾT QUẢ 36 CHƯƠNG 1: 37 NGUYÊN LIỆU 37 Bùn đỏ 37 1.1 Bùn đỏ (phế thải Nhà máy hóa chất Tân Bình) (phân tích XRF) 37 1.2 Thành phần khoáng 37 1.2.1 X-ray 37 1.2.2 Phổ hồng ngoại (IR) 38 1.2.3 Nhiệt vi sai mẫu bùn đỏ 39 1.3 Phân tích hiển vi nhiệt bùn đỏ 40 1.3 Thành phần hạt 41 1.4 Độ pH pha loãng 1g mẫu 20ml nước 41 Diatomit Lâm Đồng 42 2.1 Thành phần hóa (phân tích XRF) 42 2.2 Thành phần khoáng 42 2.2.1 X-ray 42 2.2.3 Nhiệt vi sai mẫu diatomit 44 2.2.3 Thành phần hạt 45 Cấp phối thử nghiệm 45 CHƯƠNG 2: 47 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 47 Sơ đồ thí nghiệm 47 Nấu phối liệu trộn nồi áp suất 48 Tạo hình 48 Đo cường độ nén 48 CHƯƠNG : 49 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 49 Kết phân tích mẫu phối liệu A 49 1.1 Kết phân tích XRD 49 1.1.1 Mẫu 120 oC 49 1.1.2 Mẫu 150 oC 50 1.1.3 Mẫu 200 oC 50 1.1.4 Tổng hợp XRD mẫu A 51 1.2 Kết phân tích IR 52 1.2.1 Nhiệt độ 120 oC 52 Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 1.2.2 Nhiệt độ 150 0C 54 1.2.3 Nhiệt độ 200 0C 55 1.2.4 Kết tổng hợp IR 56 1.3 Kết phân tích DTA 56 1.4 Kết phân tích nhiệt vi sai 57 1.5 Kết thử thời gian đóng rắn 58 1.6 Kết thử cường độ bền nén 58 Kết phân tích mẫu phối liệu B 59 2.1 Kết phân tích XRD 59 2.1.1 Mẫu 120 oC 59 2.1.2 Mẫu 150 oC 60 2.1.3 Mẫu 200 oC 60 2.1.4 Tổng hợp kết phân tích XRD mẫu B 61 2.2 Kết phân tích IR 62 2.2.1 Mẫu 120 oC 62 2.2.2 Mẫu 150 oC 63 2.2.3 Mẫu 200 oC 65 2.2.4 Tổng hợp IR mẫu B 66 2.3 Kết phân tích DTA 66 2.4 Kết phân tích hiển vi nhiệt 67 2.5 Kết thử thời gian đóng rắn 68 2.6 Kết thử cường độ bền nén 69 Kết phân tích mẫu C 69 3.1 Kết phân tích XRD 70 3.1.1 Mẫu 120 oC 70 3.1.2 Mẫu 150 oC 70 3.1.3 Mẫu 200 oC 71 3.1.4 Tổng hợp kết phân tích XRD 72 3.2 Kết phân tích IR mẫu C 73 3.2.1 Mẫu 120 oC 73 3.2.2 Mẫu 150 oC 74 3.2.3 Mẫu 200 oC 75 3.2.4 Tổng hợp kết phân tích IR mẫu C 75 3.3 Kết phân tích DTA 77 3.4 Kết phân tích hiển vi nhiệt 78 3.5 Kết thử thời gian đóng rắn 78 3.6 Kết thử cường độ bền nén 79 Kết phân tích mẫu D 79 4.1 Kết phân tích XRD 79 4.2 Kết phân tích IR 83 4.2.1 Mẫu 120 0C 83 4.2.2 Mẫu 150 0C 84 4.2.3 Mẫu 200 0C 85 4.2.4 Tổng hợp kết phân tích IR mẫu D 86 4.3 Kết phân tích DTA 87 4.4 Kết phân tích hiển vi nhiệt 87 Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 4.5 Kết thử thời gian đóng rắn 88 4.6 Kết thử cường độ bền nén 89 Chương 4: 90 TỔNG HỢP KẾT QUẢ 90 Kết phân tích XRD (tổng hợp theo nhiệt độ hấp) 90 1.1 Nhiệt độ phản ứng 120 oC 90 1.2 Nhiệt độ phản ứng 150 oC 90 1.3 Nhiệt độ phản ứng 200 oC 92 Kết phân tích IR (tổng hợp theo nhiệt độ hấp) 93 2.1 Nhiệt độ phản ứng 120 oC 93 2.2 Nhiệt độ phản ứng 150 oC 94 2.3 Nhiệt độ phản ứng 200 oC 95 Kết nhiệt vi sai 96 Kết kính hiển vi nhiệt 97 Kết cường độ bền nén mẫu 98 Kết chụp SEM 99 6.1 Mẫu A 150 oC 99 6.2 Mẫu B 150 oC 101 - 6.3 Mẫu C hấp 150 oC 102 6.4 Mẫu D hấp 150oC 103 CHƯƠNG 5: 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 Kết luận 104 Kiến nghị 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHỤ LỤC 107 PHỤ LỤC : XÁC ĐịNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN VÀ THỜI GIAN ĐÔNG KẾT 107 Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Tỷ phân bố trữ lượng Boxit theo vùng [19] 11 Hình 2: Phương pháp Bayer [17] 17 Hình 3: Qui trình cơng nghệ sản xuất nhơm hydroxit nhà máy hóa chất Tân Bình 19 Hình 4: Qui trình hịa tách quặng Boxit 21 Hình 5: Ảnh SEM geopolymer từ tro bay [5] 27 Hình 6: Ảnh SEM geopolymer từ perlite [5] 27 Hình : Phổ X-ray geopolymer tổng hợp từ phế thải aluminosilicat khai thác bentonite Hy Lạp [5] 28 Hình 8: Phổ Fourier trans form Infrared (FTIR) geopolymer tổng hợp từ phế thải aluminosilicat khai thác bentonite Hy Lạp [5] 28 Hình 9: Cấu trúc geopolymer 2D sở bùn đỏ metacaolanh [5] 29 Hình 10 : Diatomit tự nhiên dạng đá 33 Hình 11: Sự hình thành tảo diatomit 34 Hình 12: Hình dạng diatomit 34 Hình 13: Thành phần khoáng bùn đỏ 38 Hình 14: Phổ IR nguyên liệu bùn đỏ 39 Hình 15: Nhiệt vi sai bùn đỏ 39 Hình 16: Hiển vi nhiệt bùn đỏ 40 Hình 17: Thành phần cỡ hạt bùn đỏ 41 Hình 18: Thành phần khoáng diatomit Lâm Đồng (x rây) 43 Hình 19: Thành phần khoáng diatomit Lâm Đồng (IR) 43 Hình 20: Nhiệt vi sai diatomit Lâm Đồng 44 Hình 21: Thành phần hạt diatomit 45 Hình 22 : Nồi autoclave 48 Hình 23: Mẫu 0% xút nhiệt độ 1200C 49 Hình 24: Mẫu 0% xút nhiệt độ 150 0C 50 Hình 25 : Mẫu 0% xút nhiệt độ 200 0C 51 Hình 26: Tổng hợp kết phân tích XRD 0%NaOH 52 Hình 27 : IR mẫu A 120 0C 53 Hình 28: IR mẫu A 1500C 54 Hình 29: IR mẫu A 2000C 55 Hình 30 : Kết tổng hợp IR mẫu A 56 Hình 31 : DTA mẫu A 150 0C 57 Hình 32: Nhiệt vi sai mẫu A 150 oC 57 Hình 33: Hình phổ X-ray mẫu B 120oC 59 Hình 34: Phổ X-ray mẫu B 150 oC 60 Hình 35: Phổ X-ray mẫu B 200oC 61 Hình 36: Tổng hợp phổ XRD mẫu B 62 Hình 37: IR mẫu B 120 oC 63 Hình 38: IR mẫu B 150 oC 64 Hình 39: IR mẫu B 200 oC 65 Hình 40: Tổng hợp phổ IR mẫu B 66 Hình 41: Nhiệt vi sai mẫu B 150 oC 67 Hình 42: Hiển vi nhiệt mẫu B 150 oC 78 Hình 43: Phổ X-ray mẫu C 120 0C 70 Hình 44 : X-ray mẫu C 150 0C 71 Hình 45 : Phổ X-ray mẫu C 200 0C 72 Hình 46: Ghép phổ X-ray mẫu C 72 Hình 47 :Phổ IR mẫu C 120 oC 73 Hình 48: Phổ IR mẫu C 150 oC 74 Hình 49 : Phổ IR mẫu C 200 oC 75 Hình 50: Kết ghép phổ IR mẫu C 76 Hình 51 :Nhiệt vi sai mẫu C 150 oC 77 Trịnh Thanh Sang Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 2.3 Nhiệt độ phản ứng 200 oC Hình 68 : Tổng hợp IR mẫu 200 oC Nhận xét: Cũng trường hợp trên, phổ IR mẫu 200 0C, lưu 4h xuất mũi đặc trưng liên kết Al – Si (1444 cm-1), 798 cm-1 đặc trưng Si-O-Al, 468 cm-1 đặc trưng Si-O-Fe cấu trúc geopolymer [14], mũi đặc trưng analcime (3400, 1660, 1100, 815 & 490 cm-1) Trịnh Thanh Sang 95 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Kết nhiệt vi sai Bùn đỏ nguyên liệu 1-1 (bùn đỏ- diatomit) 0% xút, 1500C 1-1 (bùn đỏ-diatomit)-10% NaOH điatomit nguyên liệu 1-1 (bùn đỏ- diatomit)-5% NaOH-150oC 1-1 (bùn đỏ- diatomit) 15% xút 150oC Hình 69: Hình tổng hợp nhiệt vi sai Nhận xét: Có hiệu ứng phản ứng thu nhiệt vùng nhiệt độ 200 – 300 oC, phản ứng phân hủy Al(OH)3, Fe(OH)3 cịn dư hỗn hợp Vùng nhiệt độ lớn 300 oC xảy trình kết khối mẫu Al(OH)3 Al2O3 + H2O ; Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O Trịnh Thanh Sang 96 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Kết kính hiển vi nhiệt Bảng 34: Tổng hợp kết kính hiển vi nhiệt Mẫu Điatomit ng.liệu Bùn đỏ ng.liệu 0% xút-150 oC 5% xút-150 oC 10% xút-150 oC 15% xút-150 oC Bắt đầu biến dạng (oC) 1129 1275 1161 1111 1159 Hình cầu (oC) 1382 1285 1223 1213 Bán cầu (oC) 1396 1379 1326 1277 Chảy (oC) 1403 1403 1401 1365 Khoảng biến dạng (oC) 1275-1396 1161-1379 1111-1326 1159-1277 Khoảng chảy (oC) 1396-1403 1379-1403 1326-1401 1277-1365 Nhiệt độ bắt đầu thí nghiệm (oC) 871 850 804 786 989 Tốc độ tăng nhiệt o ( C/phút) 60oC/ph >500 oC 10 oC/ph>1550 oC Nhận xét: Nhiệt độ bắt đầu biến dạng vật liệu geopolymer khõang 1111- 1159 oC, nhiệt độ chảy khõang 1277-1403 oC Khõang nhiệt độ chảy thấp so với bùn đỏ nguyên liệu (>1550 oC) giảm dần tăng hàm lượng NaOH hỗn hợp Hình 70: Biểu đồ tổng hợp kính hiển vi nhiệt Trịnh Thanh Sang 97 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Kết cường độ bền nén mẫu Bảng 35: Tổng hợp kết thực nghiệm cường độ nén: Mẫu 120 oC NaOH 150 oC 200 oC (%) R3 R7 R28 R45 R60 R3 R7 R28 R45 R60 R3 R7 R28 R45 R60 A 0% - 2,2 5,0 5,5 5,8 - 2,6 6,4 6,9 7,0 - 2,0 5,9 6,3 6,4 B 5% - 1,8 4,3 4,8 5,0 - 2,2 6,0 6,3 6,5 - 1,7 5,5 5,8 6,0 C 10% - 1,5 3,6 4,0 4,3 - 2,2 5,5 6,0 6,2 - 1,5 5,0 5,4 5,7 D 15% - 1,3 3,0 3,7 3,8 - 1,7 4,5 4,8 5,3 - 1,4 4,6 4,8 5,0 Biểu đồ cường độ nén: Hình 71: Biểu đồ tổng hợp cường độ bền nén Nhận xét: Trịnh Thanh Sang 98 Luận văn tốt nghiệp - GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Cường độ bền nén mẫu thấp, cực đạt hàm lượng 0% NaOH nhiệt độ autoclave 150 oC Khõang cho cường độ bền nén cao vùng nhiệt độ autoclave 120 – 150 oC với hàm lượng NaOH từ 0-5% Kết chụp SEM 6.1 Mẫu A 150 oC Trịnh Thanh Sang 99 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh Hình 72: Hình SEM mẫu A 150 oC Nhận xét: Còn nhiều lỗ xốp mẫu 60 ngày tuổi nên cường độ bền nén mẫu không cao Trịnh Thanh Sang 100 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 6.2 Mẫu B 150 oC Hình 73: Hình SEM mẫu B 150 oC Nhận xét: - Còn nhiều lỗ xốp mẫu 60 ngày tuổi nên cường độ bền nén mẫu khơng cao Cịn hạt chưa phản ứng nằm rời rạc Có tạo thành liên kết hạt rõ ràng Trịnh Thanh Sang 101 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh - 6.3 Mẫu C hấp 150 oC Hình 74: Hình SEM mẫu C 150 oC Nhận xét: - Còn nhiều lỗ xốp mẫu 60 ngày tuổi nên cường độ bền nén mẫu khơng cao Cịn hạt chưa phản ứng nằm rời rạc Có tạo thành liên kết hạt rõ ràng Trịnh Thanh Sang 102 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh 6.4 Mẫu D hấp 150oC Hình 75: Hình SEM mẫu D 150 oC Nhận xét: Còn nhiều lỗ xốp mẫu 60 ngày tuổi nên cường độ bền nén mẫu khơng cao Cịn hạt chưa phản ứng nằm rời rạc Có tạo thành liên kết hạt rõ ràng Trịnh Thanh Sang 103 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Mục tiêu đặt đề tài “Chế tạo chất kết dính từ chất thải bùn đỏ phương pháp geopolymer” với nguyên liệu bùn đỏ phế thải Nhà máy hóa chất Tân Bình, diatomit Lâm Đồng, bổ sung NaOH dùng nồi autoclave thực phản ứng Sản phẩm phản ứng thử nghiệm nhiều phương tiện khác nhau: XRD, IR, DTA, hiển vi nhiệt, cường độ nén SEM ta rút kết luận sau: - Đã tạo geopolymer (kết XRD, IR) với liên kết Si-O-Al, Si-O-Fe, [AlO4], [SiO4] - Khi tăng nhiệt độ autoclave tăng hàm lượng NaOH khả polymer hố tăng, khả tạo thành khoáng analcine tăng lên - Cường độ bền nén sản phẩm đạt cao 7,0 MPa 60 ngày tuổi - Khả chịu nhiệt sản phẩm polymer đạt : • Nhiệt độ bắt đầu biến dạng : 1111- 1159 oC • Nhiệt độ chảy : 1277-1403 oC Như vậy, sản phẩm ứng dụng làm vật liệu chịu nhiệt với nhiệt độ làm việc - Khõang thời gian đóng rắn sản phẩm lớn 30 ngày, khơng có tính chất thủy lực xi măng portland (đóng rắn mơi trường nước) Kiến nghị - Nên nghiên cứu thêm tổng hợp chất kết dính geopolymer từ bùn đỏ phụ gia tro bay, silica fume, xỉ … để xử lý chất thải rắn cơng nghiệp Có khảo sát thêm cường độ mẫu nén gạch xây dựng (đúc mẫu, nung, nén) để kiểm tra xem sản phẩm ứng dụng để làm gạch xây dựng Nghiên cứu thêm khả tạo geo polymer mức độ cao Trịnh Thanh Sang 104 Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Đỗ Quang Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tạp chí Tia Sáng Khoa học Công nghệ Việt Nam, “Khai thác Boxit Tây nguyên: nguy rủi ro.” Hồng Hải, “Xử lý bùn thải từ nhà máy chế biến quặng Boxit – tốn sản xuất cơng nghiệp”, 2007,